Java運行時數據區的示例分析

這篇文章主要介紹了Java運行時數據區的示例分析，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

Java 虛擬機在執行Java程序的過程中會把它所管理的內存劃分為若干個不同的數據區域,這些區域都有各自的用途，如圖所示：

程序計數器

程序計數器是一塊比較小的內存空間，可以看作是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。

在虛擬機的概念模型中（僅是概念模型，各種虛擬機可能會通過一些更加高效的方式去實現），字節碼解釋器工作時就是通過改變這個計數器的值來選取下一條需要執行的字節碼指令，分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等基礎功能都需要依賴這個計數器來完成。

如果線程正在執行一個Java方法，則這個計數器記錄的正是正在執行的虛擬機字節碼指令的地址；如果正在執行的是Native方法，則這個計數器值為空。

此內存區域是唯一一個在Java虛擬機規范中沒有規定任何 OutOfMemoryError 情況的區域。

Java虛擬機棧

Java虛擬機棧和程序計數器一樣，都是線程私有的。

Java虛擬機棧描述的是Java方法執行的內存模型：每個方法在執行的時候都會創建一個棧幀用于存儲局部變量表、操作數幀、動態鏈接、方法出口等信息。每一個方法從調用直至執行完成的過程，就對應著一個棧幀在虛擬機中入棧到出棧的過程。

局部變量表存放了編譯器可知的各種基本數據類型，它所需要的內存空間在編譯期間完成分配，當進入一個方法時，這個方法需要在幀中分配多大的局部變量空間是完全確定的，在方法運行期間不會改變局部變量表的大小。

在Java虛擬機規范中，對這個區域規定了兩種異常狀況，如果線程請求的棧深度大于虛擬機所允許的深度，將會拋出 StackOverflowError 異常；如果虛擬機?？梢詣討B拓展，如果擴展時無法申請到足夠的內存，就會拋出OutOfMemoryError 異常。

本地方法棧

本地方法棧與虛擬機棧所發揮的作用是非常相似的，但是本地方法棧為虛擬機使用Native方法服務。

Java堆

對于大多數應用來說，Java堆是JavaScript虛擬機所管理的內存中最大的一塊。Java堆是被所有線程共享的一塊內存區域，在虛擬機啟動時創建。

此內存區域的唯一目的就是存放對象實例，幾乎所有的對象實例都要在堆上分配。

Java堆是垃圾收集器管理的主要區域，因此很多時候也被稱為 “GC堆”。

根據Java虛擬機規范的規定，Java堆可以處于物理上不連續的內存空間中，只要邏輯上是連續的即可。如果堆中沒有內存完成實例分配，并且堆也無法再拓展時，將會拋出 OutOfMemoryError 異常。

方法區

方法區與Java堆一樣，是各個線程共享的內存區域，它用于存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即使編譯器編譯后的代碼等數據

雖然Java虛擬機規范把方法區描述為堆的一個邏輯部分，但是它卻有一個別名叫做 Non-Heap（非堆），目的可能是和Java堆區分開來。

對于習慣在HotSpot虛擬機上開發、部署程序的開發者而言，很多人更愿意將方法區稱為“永久代”。本質上兩者并不等價，僅僅是因為HotSpot虛擬機的設計團隊選擇把GC分代手機擴展到方法區，這樣HotSpot的垃圾收集器就可以像管理Java堆一樣管理這部分內存。但這看起來不是一個好主意，因為更容易遇到內存溢出問題。

當方法區無法滿足內存分配需求時，將拋出OutOfMemoryError 異常。

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